‹-- Назад
Непрерывность функции
Пусть теперь определена на некотором множестве , и . Будем называть функцию непрерывной в точке изнутри множества , если существует предел при , равный значению функции в точке :
Если функция рассматривается в открытой области , то мы будем называть непрерывной в области , если непрерывна в каждой точке . Если же область замкнутая, то непрерывна в , если она непрерывна во всех внутренних точках и непрерывна изнутри во всех граничных точках .
Далее мы для краткости будем пропускать слова "изнутри области ", и говорить о непрерывности функции в точке безотносительно к тому, внутренняя ли это точка области или граничная.
Простейшие свойства непрерывных функций нескольких переменных следуют из общих свойств пределов точно так же, как для функций одного переменного. А именно, имеет место следующая теорема:
1) функция непрерывна в точке ;
2) функция непрерывна в точке ;
3) функция непрерывна в точке ;
4) если , то функция непрерывна в точке .
Пусть -- область в пространстве , и в заданы функций , , . Предположим, что все значения вектор-функции принадлежат некоторой области , в которой определена функция . Тогда имеет смысл композиция функции и вектор-функции :
Доказательство. Пусть . Возьмём произвольное число . Непрерывность функции означает, что в некоторой шаровой окрестности (или, если , в ) выполнено неравенство Однако в шаровой окрестности содержится кубическая окрестность
Осталось выбрать такую шаровую окрестность , где , чтобы неравенства
были выполнены при (или , если ) и всех . (В случае граничной точки условие принаждежности точки области выполнено по предположению.)
Из непрерывности функции следует, что существует некоторая окрестность , где , в которой выполняется неравенство (7.1). Если теперь взять , то при из шаровой окрестности неравенства (7.1) будут выполнены при всех . (Разумеется, мы берём при этом точки , если точка -- граничная.) Таким образом, при точка лежит в кубической окрестности точки . Но . Значит, при всех выполняется неравенство
Доказанные теоремы позволяют утверждать, что все элементарные функции многих переменных, полученные в результате применения арифметических действий и композиций к элементарным функциям переменных , будут непрерывными во всех точках своих областей определения.